阶段质量评估( ( 十) )
现代生物科技专题
(时间：45 分钟 满分：100 分) 一、选择题(每小题 4 分，共 48 分) 1．(2017·南京三模)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子 IX 医用蛋白，其技术路线如图所示(成纤维细胞可增殖)。下列叙述错误的是(
)
A．过程②常用的方法是显微注射法 B．代孕母羊要注射免疫抑制剂防止发生免疫排斥反应使移植胚胎死亡 C．卵母细胞去核的目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞 D．整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养从而获得大量的细胞群 解析：选 B 将目的基因转入动物细胞常用显微注射法，A 正确；代孕母羊不会对移植胚胎产生免疫排斥反应，B 错误；卵母细胞去核的目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞，C 正确；整合有目的基因的成纤维细胞可增殖，可进行传代培养从而获得大量的细胞群，D 正确。
2．(2018·苏锡常镇调研)下图表示选用具有同一外源目的基因对某品种奶牛进行遗传特性改造的三种途径，下列有关叙述错误的是(
)
A．获得奶 牛 1 通常采用显微注射法导入外源基因 B．奶牛 2 体内不同组织细胞的基因型可能不同 C．成功获得奶牛 1、2、3 表明三个受体细胞都具有全能性 D．奶牛 1、2、3 的获得均需在体外进行早期胚胎培养 解析：选 C 外源基因导入动物细胞常采用显微注射法；由于含外源基因的受体细胞被导入到囊胚内，所以发育成的奶牛 2 体内不同组织细胞的基因型可能不同；成功获得奶牛 3表明受体细胞的细胞核具有全能性。
3．(2017·盐城三模)中华鲟是地球上最古老的脊椎动物，被称为“活化石”。研究者试
图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质，使其更加适应现在的水域环境。以下说法错误的是(
) A．该工程可以定向改变蛋白质分子的结构 B．改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的
C．改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种
D．改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质 解析：选 D
蛋白质工程可以定向改造蛋白质分子的结构，A 正确；改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的，B 正确；改造后的中华鲟具有新的性状，但其和现有中华鲟仍是同一物种，C 正确；蛋白质工程改造的是基因，可以遗传给子代，因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质，D 错误。
4.科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响，结果如图。相关叙述错误的是(
) A．培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞全能性 B．培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段 C．实验结果表明茎尖越小脱毒率越高，成苗率越低 D．根据本实验，培育脱毒苗时茎尖的适宜大小为 0.27 mm3
解析：选 A 培育脱毒苗的原理是植物细胞的全能性，没有基因突变。
5．(2017·泰州一模)在核移植时，通常将整个体细胞而不是细胞核注入去核卵母细胞中，下列说法错误的是(
) A．体细胞太小因而去除细胞核较困难 B．细胞质中遗传物质少因而对遗传的影响很小 C．直接将体细胞注入卵母细胞简化了操作程序 D．体细胞的核离开了原来的细胞质将不能存活 解析：选 D 一个细胞的细胞核被移植到另一细胞的细胞质中，也可存活。
6．(2017·常州一模)下列关于动物细胞融合与单克隆抗体制备的叙述，正确的是(
) A．动物细胞经 PEG 诱导融合后再通过培养能得到优良动物个体 B．单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂 C．杂交瘤细胞实质上就是癌变的浆细胞 D．单克隆抗体和传统方法生产的抗体化学本质不同 解析：选 B 动物细胞的全能性下降，故动物细胞经 PEG 诱导融合后的杂种细胞不能培养成动物个体；杂交瘤细胞是骨髓瘤细胞和浆细胞融合而成的，同时具备癌细胞和浆细胞的特点；单克隆抗体和传统方法生产的抗体的化学本质都是蛋白质。
7．(2017·镇江一模)Bcl2 基因是细胞凋亡抑制基因，可以利用 PCR 技术检测其转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。如图为克隆猪的培育及 Bcl2 基因转
录水平检测流程，下列说法错误的是(
)
A．图中 A 细胞表示去核的卵母细胞，B 细胞表示体细胞
B．在早期胚胎发育的不同时期，提取的总 mRNA 是不同的
C．图中过程 X 表示逆转录，获得的 cDNA 可用于克隆猪基因组的测序
D．在 PCR 过程中，(Bcl2 cDNA)/cDNA 的比值反映 Bcl2 基因的转录水平 解析：选 C
图中 A 细胞为核移植的受体细胞，应该为去核的卵母细胞，B 为提供细胞核的体细胞，A 正确； 由于基因的选择性表达，因此在早期胚胎发育的不同时期，提取的总mRNA 是不同的，B 正确；mRNA→cDNA 的过程表示逆转录过程，该过程获得的 cDNA 中没有启动子、内含子等，不能用于克隆猪基因组的测序，C 错误；在 PCR 过程中可检测出 cDNA 中 Bcl2 cDNA 的分子数，进而计算总 mRNA 中 Bcl2 mRNA 的分子数，从而反映出 Bcl2 基因的转录水平，D 正确。
8．下图表示利用二倍体小鼠所做的实验，有关叙述正确的是(
)
A．过程①需运用胚胎分割技术 B．嵌合体幼鼠是二倍体 C．代孕母鼠需进行超数排卵处理 D．图中嵌合体幼鼠细胞的基因型都相同 解析：选 B 过程①需运用早期胚胎培养技术；嵌合体幼鼠的细胞没有融合，仍是二倍体；代孕母鼠需进行同期发情处理；图中嵌合体幼鼠细胞中既有黑鼠的受精卵细胞也有白鼠的受精卵细胞发育而来的，二者的基因型不相同。
9．(2017·苏州一模)生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列有关叙述，错误的是(
) A．利用从动植物中获取的目的基因培育而成的转基因生物，对人类是无害的 B．当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆
C．生物武器是用致病菌、病毒、生化毒剂及重组致病菌等来形成杀伤力 D．正确的舆论导向有利于促进生物科技朝向正确的方向发展 解析：选 A 转基因生物有的对人类有益，有的存在安全性隐患。
10．(2018·海安期中)对如图所示农业生态系统的叙述，正确的是(
)
A．物质和能量循环利用是系统设计的原理 B．人和家禽家畜都属于该系统第二营养级 C．食物链的延长提高了营养级间的能量传递效率 D．通过建立沼气池提高了系统能量的利用率 解析：选 D 该生态系统利用了物质循环再生原理，能量不能被循环利用，A 错误。人属于该系统的第二、三营养级，B 错误。食物链的延长不能提高营养级间的能量传递效率；如要获得较高的经济效益，应尽可能地缩短食物链，C 错误。通过建立沼气池提高了系统能量的利用率，D 正确。
11．(2017·无锡一模，多选)下列有关“基因污染”的叙述，正确的是(
) A．转基因生物有可能成为“外来物种”，影响生态系统的稳定性 B．转基因生物的外源基因本身来源于自然界，故不存在“基因污染”的问题 C．抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，从而产生“超级杂草” D．“基因污染”有可能会从一种生物扩散到其他多种生物物种 解析：选 ACD 转基因植物可能对环境更适应，比其他植物更具有竞争力，可能成为入侵的“外来物种”，影响生态系统的稳定性；转基因植物与其他植物可以杂交，存在“基因污染”问题；“基因污染”会通过花粉等扩散到其他物种。
12．(2018·东台模拟，多选)治疗性克隆有望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排斥反应。如图表示治疗性克隆的过程，下列有关叙述正确的是(
)
A．上述过程利用了动物细胞核移植、动物细胞培养等技术 B．上述过程充分说明动物细胞具有全能性 C．胚胎干细胞具有发育的全能性，可从早期胚胎中分离获取 D．①、②过程都发生 DNA 复制、转录和翻译 解析：选 ACD 由图可知，该过程涉及许多生物技术，如细胞核移植到去卵细胞形成重组细胞，利用了细胞核移植技术；病人取出健康细胞、胚胎干细胞经过①、②等过程涉及到动物细胞培养，重组细胞发育成囊胚属于胚胎培养，A 正确。细胞全能性指高度分化的细胞
离体后能发育成完整的生物个体的潜能，上图不能说明细胞具有全能性，B 错误。胚胎干细胞在功能上具有全能性，可从早期胚胎或原始性腺中分离获取，C 正确。①、②过程中伴有细胞分裂和细胞分化过程，细胞分裂间期发生 DNA 复制和蛋白质合成，为细胞分裂期做准备；细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，包括转录和翻译，D 正确。
二、非选择题(共 52 分) 13．(16 分)(2017·南京一模)白僵菌可感染农业害虫，常作为防治害虫的菌剂。由于白僵菌对除草剂草丁膦敏感，且杀死害虫的能力较弱，科研人员对其进行基因工程改造，流程如下图所示。
(1)从苏云金芽孢杆菌中获取的毒蛋白基因，通过________技术可在体外大量扩增。该扩增过程需要________种引物，所需添加的酶是______________________________。
(2)图中形成重组质粒 1 过程需要的限制酶是________________，其作用是破坏 DNA 分子中的________________________________________________________________________。
(3)将重组质粒 2 导入经________处理成为感受态的白僵菌。一段时间后用含有________________的平板培养基进行筛选，获得含有 Bar 基因的重组白僵菌。
(4)科研人员将重组白僵菌喷涂于植物叶片上，以此饲喂饥饿处理的害虫，记录单位时间内的________________，以判断重组白僵菌的杀虫效果。
解析：(1)获取的毒蛋白基因可以通过 PCR 技术扩增，扩增时需要加入两种引物和热稳定的 DNA 聚合酶( Taq
DNA 聚合酶)。(2) 将毒蛋白基因和质粒连接获得重组质粒 1 的过程需要用到限制酶 Nco Ⅰ和 Bam HⅠ。限制酶破坏的是 DNA 分子中的磷酸二酯键。(3)Ca2＋ 可以增大细胞壁通透性，使白僵菌处于感受态。用含有草丁膦的平板培养基筛选，可以获得对草丁膦有抗性的含有 Bar 基因的重组白僵菌。(4)将重组白僵菌喷涂于植物叶片上，再饲喂饥饿处理的害虫，根据单位时间内害虫的死亡数量可以判断重组白僵菌的杀虫效果。
答案：(每空 2 分)(1)PCR 两 热稳定的 DNA 聚合酶 (2) Nco Ⅰ、 Bam HⅠ 磷酸二酯键 (3)Ca2＋
草丁膦 (4)死亡害虫数 14．(18 分)(2017·苏州一模)科研人员分别利用大葱茎尖分生组织、鳞茎愈伤组织及其再生苗为材料，探究在植物组织培养过程中细胞内染色体数目的变化，并以种子繁殖的普通大葱根尖为对照，实验结果见下表。请分析回答：
材料类别 观察细 胞总数 n ＝8
2 n ＝16
3 n ＝24
4 n ＝32
5 n ＝40
6 n ＝48 其他
细胞数 细胞数 细胞数 细胞数 细胞数 细胞数 细胞数 茎尖分生组 织培养苗 60
60
伤组织 120 8 68 3 12 5 4 20 鳞茎愈伤组 织再生苗 60 4 53 1 2
普通大 葱根尖 60
60
(1)无菌处理是植物组织培养是否成功的关键因素之一。科研人员对培养基和外植体分别采用________________________________的方法进行无菌处理。
(2)适时取出相应材料用 Carnoy 固定液处理后，再通过________________________流程(用文字加箭头表示流程)制作好装片，在显微镜下选择处于________________(填时期)的细胞观察并统计细胞内的染色体数目。
(3)在高倍镜下，可以观察到“茎尖分生组织培养苗”的根尖分生区细胞中染色体数目可能为________。
(4)分析实验数据，发现适宜用于大葱快速繁殖的材料是________，而适宜用于选育大葱新品种的材料是________________________。
解析：(1)培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌，外植体用酒精、无菌水或次氯酸钠进行消毒。(2)取出相应材料用 Carnoy 固定液处理后，通过解离→漂洗→染色→制片流程，在显微镜下选择处于有丝分裂中期的细胞观察并统计细胞内的染色体数目，因为中期染色体的形态最固定，数目最清晰。(3)根尖分生区细胞进行有丝分裂，染色体数目可能为 16，也可能为 32(有丝分裂后期)。(4)分析表中数据，发现大葱茎尖分生组织细胞染色体数目不变，适宜用于大葱快速繁殖，而鳞茎愈伤组织(及其再生苗)细胞内染色体变化多，适宜用于选育大葱新品种。
答案：(每空 3 分)(1)高压蒸汽灭菌法(湿热法)、消毒(答“酒精、无菌水和次氯酸钠处理”也得分) (2)解离→漂洗→染色→制片(无箭头不得分) 有丝分裂中期 (3)16 或 32 (4)(大葱)茎尖分生组织 鳞茎愈伤组织(及其再生苗) 15．(18 分)利用 PGD/PGS 技术经全基因组检测的试管婴儿已在我国诞生。PGD 是指胚胎植入前的基因诊断，主要用于检查胚胎是否携带有遗传缺陷的基因。PGS 是指在胚胎植入前进行染色体异常检测，通过比对、分析，从而有助于避免遗传物质异常的胚胎产生。
(1)试管婴儿的培育需经过体外受精、____________、____________以及在代孕母体中发育和产出(分娩)等过程。
(2)设计试管婴儿时，为了提高受孕率与筛选的需要，需要用________激素处理促进母亲排出更多的卵子，胚胎移植时常采用________(填“1”“2”或“多”)个胚胎进行移植。
(3)利用________(填“PGD”或“PGS”)技术可以筛选不携带地中海贫血基因的试管婴儿。为了避免某些遗传疾病的产生，有时需对胚胎的性别进行鉴定，目前最有效最准确的方法是 SRYPCR 法，操作的基本程序是：从被测的囊胚中取出几个____________细胞，提取 DNA；然后利用 PCR 扩增________基因；最后选择出与特异性探针出现________性反应的男性胚胎。
(4)设计试管婴儿也引起人们广泛的争议，我国已建立了相应的法律体系和制度条文，以避免该技术_________________________________________________________。
解析：(1)试管婴儿的培育经过体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植后在代孕母体中发育分娩。(2)用促性腺激素处理进行超数排卵，能够促进母亲排出更多的卵子。胚胎移植时常采用多个胚胎进行移植，这样可以增加成功率。(3)PGD 可以在胚胎植入前检查胚胎是否携带有遗传缺陷的基因，所以筛选不携带地中海贫血基因的试管婴儿用 PGD 技术。从被测的囊胚中提取滋养层细胞的 DNA，再利用 PCR 技术扩增 SRY 基因(位于 Y 染色体上的性别决定基因)，与特异性探针出现阳性反应的胚胎即为男性胚胎。(4)为避免设计试管婴儿技术被滥用，我国已建立了相应的法律体系和制度条文。
答案：(每空 2 分)(1)早期胚胎培养(没有“早期”不得分) 胚胎移植 (2)促性腺 多 (3)PGD 滋养层 SRY 阳 (4)被滥用